Mesure de la section efficace de production de paires de quarks top dans le canal comportant un muon, un tau, des jets dont au moins un jet de b, et de l'énergie manquante auprès de l'expérience Dzero du Tevatron

Measurement of the ttbar cross section in the muon+jets+tau+b-jet(s)+missing-E_{T} final state for the DØ Experiment at the Tevatron

• Auteur / Autrice : Jérôme Jammes
• Direction : Pascal Gay
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique des Particules
• Date : Soutenance le 09/09/2011
• Etablissement(s) : Clermont-Ferrand 2
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences fondamentales (Clermont-Ferrand)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Laboratoire de Physique Corpusculaire (Aubière, Puy-de-Dôme)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : (LPC-Clermont) Laboratoire de Physique Corpusculaire de Clermont-Ferrand
• Jury : Président / Présidente : Alain Baldit
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Éric Kajfasz, Isabelle Ripp-Baudot, Frédérique Badaud, Patrice Lebrun
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Éric Kajfasz, Isabelle Ripp-Baudot

Mots clés

Mots clés contrôlés

Particules (physique)

Collisionneurs proton-antiproton

Mots clés libres

Section efficace

Quark top

Collisionneur hadronique

Dzero

Tevatron

Cross section

Top quark

Hadronic collider

Dzero

Tevatron

Résumé

Le but premier de la physique des hautes énergies est d'améliorer notre connaissance de la structure fondamentale de la matière, et notamment des particules qui constituent le monde. L'une d'entre elles est le quark top, qui fut découvert en 1995 par les collaborations CDF et D0 auprès du collisionneur protons-antiprotons Tevatron. Un des buts principaux du Tevatron a été depuis l'étude fine des propriétés du quark top, et en particulier de la section efficace de production de paires top-antitop. Différentes analyses ont été menées dans les canaux leptons, dileptons, et tout hadronique afin de déterminer le plus précisément possible les valeurs de ces paramètres, et ainsi de tester la validité du Modèle Standard. Le but principal de cette thèse est de vérifier une des prédictions théoriques du Modèle Standard de la physique des particules, à savoir la section efficace de production top-antitop, auprès du collisionneur Tevatron. Le canal étudié est constitué d'un muon, d'un lepton tau, de leurs neutrinos associés, de de deux jets de quark b (l'un d'entre eux provenant d'un quark b, l'autre d'un anti-quark b). La reconstruction et l'identification des jets , des muons, des leptons taus (en particulier par l'utilisation d'un réseau de neurones dédié), et l'étiquetage des jets de b, représentent les éléments fondamentaux de cette étude. Au final, un bon accord entre les données et la simulation Monte Carlo est obtenu à la dernière étape de cette analyse. En outre, la mesure finale de la prédiction théorique au niveau NLL + NLO du calcul des pertubations sont compatibles.

The purpose of high energy physics is to improve our knowledge about the fundamental structure of matter, in particular about particles that constitute the world. One of these is the top quark, that was discovered in 1995 by the CFD and D0 collaborations at the Tevatron protons-antiprotons collider. One of the primary aim of the Tevatron has been then the fine study of the top quark propertiers, in particular the top-antitop production cross section. SDifferent analysis have been performed in the leptons, dileptons, and all-hadronic channels to determine accurately the values of these parmatersn and thus to test the validity of the Standard Model.The main goal of this thesis is to verify one of the theoretical predictions of the Standard Model of particle physics, the top-antitop production cross section, at the Tevatron collider. The channel studied is constituted by one muon, one tau lepton, their associated neutrinos, and two b-jets (one coming from the quark, the other one coming from a b anti-quark). The reconstruction and identification of jets, of muons, of taus (in particular with the use of a taus neural network), and the b-tagging of jets, represent the fundamental elements of this study. Endly, a good agreement between data and Monte Carlo simulation is obtained at the final stage of analysis. Moreover, the final measurement and the theoretical prediction at the NLL+NLO perturbations level are found to be compatible.